Fürstenfeldbruck, 16. Oktober 2008 – National Semiconductor stellt eine neue Familie von „Clock-Jitter-Cleanern“ vor, die industrieweit erstmals in der Lage sind, ohne VCXO-Module (Voltage-Controlled Crystal Oscillator) extrem rauscharme Takte zur Verfügung zu stellen. Mit einem einfachen externen Quarz und einer Cascaded PLLatinum®-Architektur erreichen die neuen Clock-Jitter-Cleaner einen RMS-Jitter (Root Mean Square) von unter 200 fs (Femtosekunden), was der Leistungsfähigkeit und Genauigkeit des Gesamtsystems zugute kommt. Damit liegen die Bausteine bereits auf dem Performance-Niveau der teuersten VCXO-Module.
Die neue LMK04000-Familie besteht aus fünf Präzisions-Taktaufbereitern, nämlich den Produkten LMK04000B, LMK04001B, LMK04011B, LMK04031B und LMK04033B. Mit ihren günstigen Power-to-Noise-Spezifikationen (Verhältnis zwischen Leistungsaufnahme und Rauschen) qualifizieren sie sich für die aus energieeffizienten Bauelementen bestehende PowerWise®-Familie von National. LMK04000B und LMK04001B kommen auf 24,4 mW-ps pro Kanal, die Versionen LMK04031B und LMK04033B auf 25,4 mW-ps pro Kanal und der Typ LMK004011B auf 37,4 mW-ps pro Kanal.
Die Bausteine der LMK04000-Familie liefern saubere Taktsignale für A/D-Wandler, D/A-Wandler und andere Hochleistungs-Bauelemente, die in Funk-Infrastrukturen, Prüf und Mess-Applikationen sowie Ultraschallgeräten und bildgebenden Systemen für die Medizin zum Einsatz kommen. Im Bereich der Mobilfunk-Basisstationen gehören Netzwerke auf der Basis von Single-Carrier und Multi-Carrier-GSM, Long Term Evolution (LTE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Worldwide interoperability for Microwave Access (WiMAX) und Code Division Multiple Access (CDMA) zu den Anwendungsgebieten.
Die Taktaufbereiter sind perfekt auf den Einsatz mit den schnellen Operationsverstärkern und ADCs von National abgestimmt. Dies sind beispielsweise der reine Differenzverstärker LMH6552, die digitalen Variable-Gain-Verstärker LMH6514/15 und der breitbandige 14-Bit-A/D-Wandler ADC14V155, die gemeinsam eine vollständige Signalpfad-Lösung ergeben.
Präzisions-Taktaufbereiter – Die wichtigsten Eigenschaften:
Die neue LMK04000-Familie nutzt die Cascaded PLLatinum-Architektur von National. Diese besteht aus zwei kaskadierten Hochleistungs-PLLs (Phase-Locked Loops), einer rauscharmen Quarzoszillator-Schaltung, einem leistungsfähigen integrierten VCO sowie rauscharmen Teilern und Treibern. Die erste PLL-Stufe lässt sich so konfigurieren, dass sie mit einem externen Quarz oder VCXO-Modul die Jitterentfernungs-Funktion übernimmt, während die zweite PLL-Stufe zusammen mit dem integrierten VCO ein rauscharmes Taktsignal generiert.
Die Bauelemente besitzen zwei redundante Eingänge und fünf differenzielle Ausgänge und stellen nach dem Einschalten einen optionalen Default-Takt bereit. Der Eingangsteil ist mit einer Loss-of-Signal-Erkennung ausgestattet und ermöglicht die automatische oder manuelle Wahl des Referenztakts. Jedes Taktausgangs-Paar besteht aus einem programmierbaren Teiler, einer Phasensynchronisations-Schaltung, einem programmierbaren Verzögerungsglied und einem Ausgangstreiber wahlweise mit LVDS (Low-Voltage Differential Signaling), LVPECL (Low-Voltage Positive-Emitter-Coupled Logic) oder LVCMOS (Low-Voltage CMOS). Die LVPECL und LVDS-Ausgänge unterstützen Taktraten bis 1.080 MHz, die LVCMOS-Ausgänge kommen dagegen auf bis zu 250 MHz. Der Default-Takt steht an CLKout2 zur Verfügung und kann genutzt werden, um sofort über einen Takt für das FPGA (Field-Programmable Gate Array) oder den Mikrocontroller zu verfügen, die während der Power-up-Sequenz des Systems die Programmierung des Clock Jitter Cleaners übernehmen.
Die Präzisions-Taktaufbereiterfamilie LMK04000 von National wird in LLP®-Gehäusen mit 48 Pins angeboten. National stellt diese Produkte mit seiner proprietären Prozesstechnologie BiCMOS8 in seinem Werk South Portland (Maine/USA) her. Der neuesten Erkenntnissen entsprechende Silizium-Germanium-Prozess verleiht den Bausteinen das niedrigste Jitter-Niveau und die geringste Verlustleistung in der Industrie.
Preise und Verfügbarkeit
Die Produkte LMK04011B, LMK04031B und LMK04033B sind bereits lieferbar. LMK04000B, LMK04001B werden zurzeit bemustert und sind voraussichtlich ab dem ersten Quartal 2009 in Produktionsstückzahlen verfügbar. Der Einzelpreis aller Bausteine beträgt 14,50 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Weitere Informationen zu diesen Präzisions-Taktaufbereitern sowie die Möglichkeit zum Bestellen von Mustern oder eines Evaluation-Boards gibt es unter www.national.com/pf/LM/LMK04000B.html, www.national.com/pf/LM/LMK04001B.html, www.national.com/pf/LM/LMK04011B.html, www.national.com/pf/LM/LMK04031B.html und www.national.com/pf/LM/LMK04033B.html.
Das von National angebotene Clock-Design-Tool vereinfacht das Design, die Analyse und die Bauelemente-Auswahl für ein weites Anwendungsfeld. Unter www.national.com/timing besteht die Möglichkeit, dieses neue Designtool kennen zu lernen.
Die Kommunikationsinfrastruktur-Lösungen von National
Die von National angebotenen Kommunikationsinfrastruktur-Lösungen optimieren die System-Effizienz, steigern die Leistungsdichte und ergeben insgesamt eine robuste System-Performance. Die PowerWise®-Subsystem-Referenzdesigns lösen Energieeffizienz-Probleme auf der Architektur-Ebene bei geringem Platzbedarf, was den Kühlaufwand reduziert und für ein überragendes Performance-Niveau sorgt. Die Referenzdesigns und Lösungen von National sind auf die spezifischen Anforderungen von leitungsgebundenen Datencentern, Mobilfunk-Basisstationen und kommerziellen Stromversorgungs-Applikationen abgestimmt.
Zu National Semiconductor
National Semiconductor entwickelt und fertigt energieeffiziente Analog- und Mixed-Signal-Halbleiter. Die PowerWise®-Produkte des Unternehmens ermöglichen Systeme mit geringerem Energiebedarf, verlängerter Batterielebensdauer und geringerer Wärmeentwicklung. National mit Hauptsitz in Santa Clara, Kalifornien/USA, erzielte im Geschäftsjahr 2008, das am 25. Mai 2008 endete, einen Umsatz von 1,89 Mrd. US-Dollar. Die europäische Zentrale des Unternehmens befindet sich in Fürstenfeldbruck nahe München. Weitere Unternehmens- und Produkt-Informationen sind unter www.national.com erhältlich.
